- مفهوم التفاعل الكيميائي
- خصائص التفاعلات الكيميائية
- حركية
- حفظ العجين
- التغيرات الجسدية و / أو تغيرات الحالة
- اختلاف اللون
- إطلاق الغازات
- تغيرات درجة الحرارة
- أجزاء من تفاعل كيميائي
- الكواشف والمنتجات
- وسائط رد الفعل
- السفن أو المفاعلات
- أنواع التفاعلات الكيميائية
- - اختزال الأكسدة (الأكسدة)
- أكسدة النحاس
- الحديد والكوبالت
- اليود والمنغنيز
- الإحتراق
- - نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
- المركبات الأيونية
- تنسيق
- - تقسيم
- فئة بركان
- - الإزاحة
- من الهيدروجين
- من معادن وهالوجينات
- - تكوين الغاز
- - إمداد الميتاثيز أو إزاحة مزدوجة
- ترسب
- حمض القاعدة
- أمثلة على التفاعلات الكيميائية
- الإزاحة
- تحييد
- التمرير المزدوج
- الأكسدة والاختزال
- تمارين التفاعلات الكيميائية محلول
- - التمرين 1
- - تمرين 2
- - التمرين 3
- المراجع
و التفاعلات الكيميائية التغييرات يعاني الموضوع في ترتيب الذرات، وعندما اثنين من المواد هي مركبات مختلفة أو الاتصال. تظهر التغييرات في العملية التي يمكن رؤيتها على الفور ؛ مثل زيادة درجة الحرارة أو التبريد أو تكوين الغاز أو وميض أو ترسيب مادة صلبة.
غالبًا ما تمر التفاعلات الكيميائية الأكثر شيوعًا دون أن يلاحظها أحد في الحياة اليومية ؛ الآلاف منهم نفذوا في أجسادنا. ومع ذلك ، فإن البعض الآخر أكثر وضوحًا ، حيث يمكننا صنعها في المطبخ من خلال اختيار الأدوات والمكونات الصحيحة ؛ على سبيل المثال ، خلط صودا الخبز بالخل أو إذابة السكر في الماء أو تحمض عصير الملفوف الأحمر.
تفاعل صودا الخبز والخل مثال على تفاعل كيميائي متكرر في الطهي. المصدر: كيت تير هار (https://www.flickr.com/photos/katerha/5703151566)
تصبح التفاعلات الكيميائية في المختبرات أكثر شيوعًا وشيوعًا ؛ تحدث جميعها داخل الأكواب ، أو قوارير Erlenmeyer. إذا كانوا يشتركون في شيء ما ، فهو أن أيا منهم لا يكون بسيطا ، لأنهم يخفون التصادمات ، وربط الفواصل ، والآليات ، وتشكيل الارتباط ، والطاقة والجوانب الحركية.
هناك تفاعلات كيميائية مدهشة للغاية لدرجة أن الهواة والعلماء ، الذين يعرفون سموم الكواشف وبعض تدابير السلامة ، يعيدون إنتاجها على نطاقات كبيرة في أحداث توضيحية رائعة.
مفهوم التفاعل الكيميائي
تحدث التفاعلات الكيميائية عندما تنكسر رابطة (أيونية أو تساهمية) ، بحيث يتم تكوين أخرى في مكانها ؛ تتوقف ذرتان أو مجموعة منها عن التفاعل بقوة لتكوين جزيئات جديدة. بفضل هذا ، يمكن تحديد الخصائص الكيميائية للمركب وتفاعله واستقراره وما يتفاعل معه.
بالإضافة إلى كونها مسؤولة عن التفاعلات الكيميائية التي تتحول إليها المادة باستمرار ، دون التأثير على ذراتها ، فإنها تفسر ظهور المركبات كما نعرفها.
الطاقة مطلوبة لتنكسر الروابط ، وعندما تتشكل الروابط يتم إطلاقها. إذا كانت الطاقة الممتصة أكبر من تلك الصادرة ، يقال إن التفاعل ماص للحرارة ؛ لدينا تبريد المناطق المحيطة. بينما إذا كانت الحرارة المنبعثة أعلى من الامتصاص ، فسيكون رد فعل طارد للحرارة ؛ المناطق المحيطة ساخنة.
خصائص التفاعلات الكيميائية
حركية
يجب أن تتصادم الجزيئات نظريًا مع بعضها البعض ، وتحمل معها طاقة حركية كافية لتعزيز كسر الرابطة. إذا كانت تصادماتها بطيئة أو غير فعالة ، فإن التفاعل الكيميائي يتأثر حركيًا. يمكن أن يحدث هذا إما من خلال الحالات الفيزيائية للمواد ، أو من خلال هندسة أو بنية نفس الشيء.
وهكذا ، في التفاعل ، يتم تحويل المادة عن طريق امتصاص الحرارة أو إطلاقها ، في نفس الوقت الذي تتعرض فيه للتصادمات التي تساعد على تكوين المنتجات ؛ أهم مكونات أي تفاعل كيميائي.
حفظ العجين
بسبب قانون حفظ الكتلة ، تظل الكتلة الكلية للتجميع ثابتة بعد تفاعل كيميائي. وبالتالي ، فإن مجموع الكتل الفردية لكل مادة يساوي كتلة النتيجة التي تم الحصول عليها.
التغيرات الجسدية و / أو تغيرات الحالة
يمكن أن يكون حدوث تفاعل كيميائي مصحوبًا بتغيير في حالة المكونات ؛ أي اختلاف في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية للمادة.
ومع ذلك ، لا تنطوي كل تغيرات الحالة على تفاعل كيميائي. على سبيل المثال: إذا تبخر الماء بسبب تأثير الحرارة ، فإن بخار الماء الناتج بعد هذا التغيير في الحالة هو ماء ثابت.
اختلاف اللون
من بين السمات الفيزيائية التي تنتج عن تفاعل كيميائي ، يبرز التغيير في لون الكواشف مقابل لون المنتج النهائي.
تُلاحظ هذه الظاهرة عند ملاحظة التفاعل الكيميائي للمعادن مع الأكسجين: عندما يتأكسد معدن ما ، فإنه يغير لونه المميز (ذهبي أو فضي ، حسب الحالة) ، ليحول لونًا برتقاليًا مائلًا إلى الحمرة ، يُعرف بالصدأ.
إطلاق الغازات
تتجلى هذه الخاصية على شكل فقاعة أو مع انبعاث روائح معينة.
بشكل عام ، تظهر الفقاعات نتيجة تعريض سائل لدرجات حرارة عالية ، مما يؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية للجزيئات التي تشكل جزءًا من التفاعل.
تغيرات درجة الحرارة
إذا كانت الحرارة عامل مساعد للتفاعل الكيميائي ، فسيحدث تغير في درجة الحرارة في المنتج النهائي. ومن ثم ، فإن مدخلات ومخرجات الحرارة في العملية يمكن أن تكون أيضًا سمة من سمات التفاعلات الكيميائية.
أجزاء من تفاعل كيميائي
الكواشف والمنتجات
يتم تمثيل أي تفاعل كيميائي بمعادلة من النوع:
أ + ب ← ج + د
حيث A و B هما المتفاعلات ، بينما C و D هما النواتج. تخبرنا المعادلة أن الذرة أو الجزيء A يتفاعل مع B لتكوين المنتجين C و D. هذا تفاعل لا رجوع فيه ، حيث لا يمكن أن تنشأ المواد المتفاعلة مرة أخرى من النواتج. من ناحية أخرى ، يكون رد الفعل أدناه قابلاً للعكس:
أ + ب <=> ج + د
من المهم التأكيد على أن كتلة المواد المتفاعلة (A + B) يجب أن تكون مساوية لكتلة المنتجات (C + D). خلاف ذلك ، لن يتم حفظ العجين. وبالمثل ، يجب أن يكون عدد الذرات لعنصر معين هو نفسه قبل السهم وبعده.
يوجد فوق السهم بعض المواصفات المحددة للتفاعل: درجة الحرارة () ، ونسبة حدوث الأشعة فوق البنفسجية (hv) ، أو المحفز المستخدم.
وسائط رد الفعل
فيما يتعلق بالحياة وردود الفعل التي تحدث في أجسادنا ، فإن وسط التفاعل مائي (ac). ومع ذلك ، يمكن أن تحدث التفاعلات الكيميائية في أي وسط سائل (الإيثانول ، وحمض الأسيتيك الجليدي ، والتولوين ، ورباعي الهيدروفلوران ، وما إلى ذلك) طالما أن الكواشف مذابة جيدًا.
السفن أو المفاعلات
تحدث التفاعلات الكيميائية الخاضعة للرقابة في وعاء ، سواء أكان ذلك من الأواني الزجاجية البسيطة أو في مفاعل من الفولاذ المقاوم للصدأ.
أنواع التفاعلات الكيميائية
تعتمد أنواع التفاعلات الكيميائية على ما يحدث على المستوى الجزيئي ؛ ما هي الروابط المكسورة وكيف تنتهي الذرات بالانضمام. وبالمثل ، يؤخذ في الاعتبار ما إذا كانت الأنواع تكتسب أو تفقد إلكترونات ؛ على الرغم من حدوث ذلك في معظم التفاعلات الكيميائية.
نوضح هنا الأنواع المختلفة من التفاعلات الكيميائية الموجودة.
- اختزال الأكسدة (الأكسدة)
أكسدة النحاس
في مثال الزنجار ، يحدث تفاعل أكسدة: يفقد النحاس المعدني الإلكترونات في وجود الأكسجين ليتحول إلى أكسيده المقابل.
4Cu (s) + O 2 (g) => Cu 2 O (s)
يستمر أكسيد النحاس (الأول) في التأكسد إلى أكسيد النحاس (II):
2Cu 2 O (s) + O 2 => 4CuO (s)
يُعرف هذا النوع من التفاعل الكيميائي الذي تزيد فيه الأنواع أو تقلل من عدد تأكسدها (أو حالتها) باسم تفاعل الأكسدة والاختزال (الأكسدة).
النحاس المعدني مع حالة الأكسدة 0 ، يفقد أولاً إلكتروناً واحداً ، ثم الثاني (يتأكسد) ، بينما يبقى الأكسجين (يقلل):
Cu => Cu + + e -
Cu + => Cu 2+ + e -
O 2 + 2e - => 2O 2-
يمكن تحديد اكتساب أو فقد الإلكترونات عن طريق حساب أعداد الأكسدة للذرات في الصيغ الكيميائية لمركباتها الناتجة.
لالنحاس 2 O، فمن المعروف أن لأنها أكسيد، فمن لديه O 2- أنيون ، وذلك للحفاظ على رسوم تحييد، يجب أن يكون كل من ذرات النحاس اثنين من تهمة +1. يحدث مشابه جدًا مع CuO.
النحاس ، عندما يتأكسد ، يكتسب أرقام أكسدة موجبة ؛ والأكسجين ، المراد تقليله ، أرقام الأكسدة السلبية.
الحديد والكوبالت
أمثلة إضافية لتفاعلات الأكسدة والاختزال موضحة أدناه. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تقديم تعليق موجز وسيتم تحديد التغييرات في أرقام الأكسدة.
FeCl 2 + CoCl 3 => FeCl 3 + CoCl 2
إذا تم حساب أرقام الأكسدة ، فسيتم ملاحظة أن أرقام Cl تظل بقيمة ثابتة تبلغ -1 ؛ ليس الأمر كذلك ، مع هؤلاء من الإيمان وشركاه.
للوهلة الأولى ، يتأكسد الحديد بينما تم تقليل الكوبالت. كيف علمت بذلك؟ لأن الحديد الآن لا يتفاعل مع اثنين من أنيون الكلورين - ولكن مع ثلاثة ، تكون ذرة الكلور (المحايدة) أكثر كهرسلبية من الحديد والكوبالت. من ناحية أخرى ، يحدث العكس بالنسبة للكوبالت: ينتقل من التفاعل مع ثلاثة Cl - إلى اثنين منهم.
إذا كان المنطق أعلاه غير واضح ، فسنبدأ في كتابة المعادلات الكيميائية لنقل صافي الإلكترونات:
Fe 2+ => Fe 3+ + e -
Co 3 + + e - => Co 2+
لذلك يتأكسد Fe 2+ ، بينما يتم تقليل Co 3+.
اليود والمنغنيز
6KMnO 4 + 5KI + 18HCl => 6MnCl 2 + 5KIO 3 + 6KCl + 9H 2 O
قد تبدو المعادلة الكيميائية أعلاه معقدة ، لكنها ليست كذلك. الكلور (الكلور -) والأكسجين (O 2-) اكتساب الخبرة أو فقدان الإلكترونات. اليود والمنغنيز ، نعم.
بالنظر فقط إلى المركبات التي تحتوي على اليود والمنغنيز ، لدينا:
KI => KIO 3 (رقم الأكسدة: -1 إلى +5 ، يفقد ستة إلكترونات)
برمنجنات 4 => MnCl 2 (عدد الأكسدة: 7-2، يكسب خمسة إلكترونات)
يتأكسد اليود ، بينما يتأكسد المنغنيز. كيف تعرف دون القيام بالحسابات؟ لأن اليود ينتقل من كونه مع البوتاسيوم إلى التفاعل مع ثلاثة أكسجين (أكثر كهرسلبية) ؛ والمنجنيز ، من جانبه ، يفقد تفاعله مع الأكسجين ليكون مع الكلور (أقل كهرسلبية).
لا يمكن أن تفقد KI ستة إلكترونات إذا اكتسب KMnO 4 خمسة ؛ لهذا السبب يجب أن يكون عدد الإلكترونات متوازناً في المعادلة:
5 (KI => KIO 3 + 6e -)
6 (KMnO 4 + 5e - => MnCl 2)
مما ينتج عنه صافي نقل 30 إلكترونًا.
الإحتراق
الاحتراق هو أكسدة قوية وحيوية يتم فيها إطلاق الضوء والحرارة. بشكل عام ، في هذا النوع من التفاعل الكيميائي ، يشارك الأكسجين كعامل مؤكسد أو مؤكسد ؛ بينما العامل المختزل هو الوقود الذي يحترق في نهاية اليوم.
حيث يوجد الرماد ، كان هناك احتراق. هذه تتكون أساسًا من الكربون وأكاسيد المعادن ؛ على الرغم من أن تركيبته تعتمد منطقيًا على نوع الوقود. فيما يلي بعض الأمثلة:
C (s) + O 2 (g) => CO 2 (g)
2CO (ز) + O 2 (ز) => 2CO 2 (ز)
C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g) => 3CO 2 (g) + 4H 2 O (g)
كل من هذه المعادلات تتوافق مع الاحتراق الكامل ؛ وهذا يعني أن كل الوقود يتفاعل مع فائض من الأكسجين لضمان تحوله الكامل.
وبالمثل، تجدر الإشارة إلى أن CO 2 و H 2 O هي المنتجات الغازية الرئيسية عند حرق جثث الكربونية (مثل الخشب والنفط والغاز والأنسجة الحيوانية). من المحتم أن يتم تكوين بعض تآصل الكربون ، بسبب نقص الأكسجين ، وكذلك الغازات المؤكسجة الأقل مثل CO و NO.
- نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
التمثيل البياني للتفاعل التوليفي. المصدر: غابرييل بوليفار.
الصورة أعلاه تظهر تمثيل بسيط للغاية. كل مثلث عبارة عن مركب أو ذرة ، والتي تنضم لتكوين مركب واحد ؛ مثلثين يشكلان متوازي أضلاع. تزداد الكتل وتختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتج ، في كثير من الأحيان ، عن تلك الخاصة بكواشفه.
على سبيل المثال ، ينتج عن احتراق الهيدروجين (وهو أيضًا تفاعل الأكسدة والاختزال) أكسيد الهيدروجين أو هيدريد الأكسجين ؛ المعروف باسم الماء:
H 2 (g) + O 2 (g) => 2H 2 O (g)
عندما يتم خلط كلا الغازين ، عند درجة حرارة عالية ، فإنهما يحترقان وينتجان الماء الغازي. عندما تبرد درجات الحرارة ، تتكثف الأبخرة لإعطاء الماء السائل. يعتبر العديد من المؤلفين تفاعل التوليف هذا أحد البدائل الممكنة لاستبدال الوقود الأحفوري في الحصول على الطاقة.
تتكسر سندات HH و O = O لتشكيل رابطتين فرديتين جديدتين: HOH. الماء ، كما هو معروف ، مادة فريدة (أبعد من المعنى الرومانسي) ، وخصائصه مختلفة تمامًا عن الهيدروجين الغازي والأكسجين.
المركبات الأيونية
يعد تكوين المركبات الأيونية من عناصرها أيضًا مثالًا على تفاعل التوليف. أحد أبسط هذه الطرق هو تكوين هاليدات الفلزات في المجموعتين 1 و 2. على سبيل المثال ، توليف بروميد الكالسيوم:
Ca (s) + Br 2 (l) => CaBr 2 (ق)
المعادلة العامة لهذا النوع من التوليف هي:
م (ق) + س 2 => MX 2 (ق)
تنسيق
عندما يشتمل المركب المتكون على ذرة معدنية داخل هندسة إلكترونية ، يقال إنه مركب. في المجمعات ، تظل المعادن مرتبطة بالروابط بواسطة روابط تساهمية ضعيفة ، وتتشكل عن طريق تفاعلات التنسيق.
على سبيل المثال ، لديك مجمع 3+. يتشكل هذا عندما يكون الكاتيون Cr 3+ في وجود جزيئات الأمونيا ، NH 3 ، التي تعمل كروابط الكروم:
Cr 3+ + 6NH 3 => 3+
يظهر الشكل المجسم الثماني الناتج حول مركز معدن الكروم أدناه:
تنسيق ثماني السطوح للمجمع. المصدر: غابرييل بوليفار.
لاحظ أن الشحن 3+ على الكروم لا يتم تحييده في المجمع. لونه أرجواني ، وهذا هو سبب تمثيل المجسم الثماني بهذا اللون.
بعض المجمعات أكثر إثارة للاهتمام ، كما في حالة بعض الإنزيمات التي تنسق ذرات الحديد والزنك والكالسيوم.
- تقسيم
التحلل هو عكس التخليق: ينقسم المركب إلى عنصر أو عنصرين أو ثلاثة عناصر أو مركبات.
على سبيل المثال ، لدينا التحليلات الثلاثة التالية:
2HgO (s) => 2Hg (l) + O 2 (g)
2H 2 O 2 (l) => 2H 2 O (l) + O 2 (g)
H 2 CO 3 (aq) => CO 2 (g) + H 2 O (l)
HgO مادة صلبة ضاربة إلى الحمرة تتحلل ، تحت تأثير الحرارة ، إلى زئبق معدني ، سائل أسود ، وأكسجين.
يخضع بيروكسيد الهيدروجين أو بيروكسيد الهيدروجين للتحلل ، مما يعطي الماء السائل والأكسجين.
وحمض الكربونيك من جانبه يتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون والماء السائل.
التحلل "الأكثر جفافاً" هو التحلل الذي تعاني منه الكربونات المعدنية:
CaCO 3 (s) => CaO (s) + CO 2 (g)
فئة بركان
حرق بركان ثنائي كرومات الأمونيوم. المصدر: Наталия
تفاعل التحلل الذي تم استخدامه في فئات الكيمياء هو التحلل الحراري لثاني كرومات الأمونيوم (NH 4) 2 Cr 2 O 7. هذا الملح البرتقالي المسبب للسرطان (لذلك يجب التعامل معه بحذر شديد) ، يحترق ليطلق الكثير من الحرارة وينتج مادة صلبة خضراء ، أكسيد الكروم ، Cr 2 O 3:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 (s) => Cr 2 O 3 (s) + 4H 2 O (g) + N 2 (g)
- الإزاحة
تمثيل رسومي لتفاعل الإزاحة. المصدر: غابرييل بوليفار.
تفاعلات الإزاحة هي نوع من تفاعل الأكسدة والاختزال حيث يقوم أحد العناصر بإزاحة عنصر آخر في مركب. ينتهي العنصر النازح إلى تقليل الإلكترونات أو اكتسابها.
لتبسيط ما سبق ، تظهر الصورة أعلاه. تمثل الدوائر عنصرًا. ويلاحظ أن الدائرة الخضراء الجيرية تحل محل الدائرة الزرقاء ، وتبقى في الخارج ؛ ولكن ليس هذا فقط ، ولكن الدائرة الزرقاء تتقلص في هذه العملية ، ويتأكسد الجير الأخضر.
من الهيدروجين
على سبيل المثال ، لدينا المعادلات الكيميائية التالية لفضح ما سبق شرحه:
2Al (s) + 6HCl (aq) => AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g)
Zr (s) + 2H 2 O (g) => ZrO 2 (s) + 2H 2 (g)
Zn (s) + H 2 SO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + H 2 (g)
ما هو العنصر المزاح لهذه التفاعلات الكيميائية الثلاثة؟ الهيدروجين ، الذي يتحول إلى هيدروجين جزيئي ، H 2 ؛ يتحول من عدد أكسدة +1 إلى 0. لاحظ أن معادن الألمنيوم والزركونيوم والزنك يمكن أن تحل محل هيدروجين الأحماض والماء ؛ بينما النحاس لا الفضة ولا الذهب لا يقدر.
من معادن وهالوجينات
وبالمثل ، هناك نوعان من ردود الفعل الإضافية للإزاحة:
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => Cu (s) + ZnSO 4 (aq)
Cl 2 (ز) + 2NaI (aq) => 2NaCl (aq) + I 2 (s)
في التفاعل الأول ، يحل الزنك محل النحاس المعدني الأقل نشاطًا ؛ يتأكسد الزنك بينما يقل النحاس.
من ناحية أخرى ، في التفاعل الثاني ، يقوم الكلور ، وهو عنصر أكثر تفاعلًا من اليود ، بإزاحة الأخير في ملح الصوديوم. وها هي الطريقة الأخرى: يتم تقليل العنصر الأكثر تفاعلاً عن طريق أكسدة العنصر المزاح ؛ لذلك ، يتم تقليل الكلور عن طريق أكسدة اليود.
- تكوين الغاز
في التفاعلات ، يمكن ملاحظة أن العديد منها أنتج غازات ، وبالتالي تدخل أيضًا في هذا النوع من التفاعل الكيميائي. وبالمثل ، تعتبر تفاعلات القسم السابق ، تفاعل إزاحة الهيدروجين بواسطة معدن نشط ، تفاعلات تكوين غاز.
بالإضافة إلى تلك التي سبق ذكرها ، تطلق الكبريتيدات المعدنية ، على سبيل المثال ، كبريتيد الهيدروجين (الذي تنبعث منه رائحة البيض الفاسد) عند إضافة حمض الهيدروكلوريك:
Na 2 S (s) + 2HCl (aq) => 2NaCl (aq) + H 2 S (g)
- إمداد الميتاثيز أو إزاحة مزدوجة
تمثيل رسومي لتفاعل إزاحة مزدوجة. المصدر: غابرييل بوليفار.
في التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل أو تفاعل الإزاحة المزدوجة ، ما يحدث هو تغيير الشركاء دون نقل الإلكترون ؛ أي أنه لا يعتبر رد فعل الأكسدة والاختزال. كما يتضح في الصورة أعلاه ، فإن الدائرة الخضراء تكسر الرابط باللون الأزرق الداكن للربط بالدائرة ذات اللون الأزرق الفاتح.
ترسب
عندما تكون تفاعلات أحد الشركاء قوية بما يكفي للتغلب على تأثير الذوبان للسائل ، يتم الحصول على راسب. تمثل المعادلات الكيميائية التالية تفاعلات الترسيب:
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) => AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
CaCl 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) => CaCO 3 (s) + 2NaCl (aq)
في أول رد فعل، الكلورين - يزيح NO 3 - لتشكيل كلوريد الفضة، أجكل، وهو راسب أبيض. وفي رد فعل الثاني، CO 3 2- يزيح الكلورين - لكربونات الكالسيوم متعجلة.
حمض القاعدة
ولعل أكثر تفاعلات التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل دلالةً هي تلك الخاصة بتحييد الحمض القاعدي. أخيرًا ، يتم عرض تفاعلين حمضي قاعدي كأمثلة:
HCl (aq) + NaOH (aq) => NaCl (aq) + H 2 O (l)
2HCl (aq) + Ba (OH) 2 (aq) => BaCl 2 (aq) + 2H 2 O (l)
OH - تحل محل Cl - لتكوين الماء وأملاح الكلوريد.
أمثلة على التفاعلات الكيميائية
أدناه وأدناه ، سيتم ذكر بعض التفاعلات الكيميائية مع المعادلات والتعليقات الخاصة بكل منها.
الإزاحة
Zn (s) + AgNO 3 (aq) → 2Ag (s) + Zn (NO 3) 2 (aq)
يحل الزنك محل الفضة في ملح النترات: فهو ينقصها من Ag + إلى Ag. ونتيجة لذلك ، تبدأ الفضة المعدنية في الترسب في الوسط ، ويتم ملاحظتها تحت المجهر مثل الأشجار الفضية بدون أوراق. من ناحية أخرى ، تتحد النترات مع أيونات Zn 2+ الناتجة لتكوين نترات الزنك.
تحييد
CaCO 3 (s) + 2HCl (aq) → CaCl 2 (aq) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
يعمل حمض الهيدروكلوريك على تحييد ملح كربونات الكالسيوم لإنتاج الملح وكلوريد الكالسيوم والماء وثاني أكسيد الكربون. CO 2 فقاعات صعودا وتم الكشف في الماء. يتم الحصول على هذه محتدما أيضا عن طريق إضافة حمض الهيدروكلوريك إلى الطباشير أو البيض قذائف، غنية كربونات الكالسيوم 3.
NH 3 (g) + HCl (g) → NH 4 Cl (s)
في هذا التفاعل الثاني ، أبخرة حمض الهيدروكلوريك تحييد الأمونيا الغازية. يتشكل ملح كلوريد الأمونيوم NH 4 Cl على شكل دخان أبيض (الصورة السفلية) ، حيث يحتوي على جزيئات دقيقة جدًا معلقة في الهواء.
تفاعل تكوين كلوريد الأمونيوم. المصدر: Adam Rędzikowski
التمرير المزدوج
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
في رد فعل النزوح المزدوج هناك تبادل "الشركاء". يتغير الفضة مع الصوديوم. والنتيجة هي أن الملح الجديد ، كلوريد الفضة ، AgCl ، يترسب كمادة صلبة حليبية.
الأكسدة والاختزال
يتم إطلاق الحرارة والصوت والضوء الأزرق في تفاعل Barking Dog الكيميائي. المصدر: مكسيم بيلوفيتسكي عبر ويكيبيديا.
هناك تفاعلات لا حصر لها من الأكسدة والاختزال. واحدة من أكثر الأشياء إثارة للإعجاب هي لعبة Barkin Dog:
8 N 2 O (g) + 4 CS 2 (l) → S 8 (s) + 4 CO 2 (g) + 8 N 2 (g)
يتم إطلاق الكثير من الطاقة عند تكوين المنتجات الثلاثة المستقرة ، بحيث يتم إنتاج وميض مزرق (الصورة العلوية) وزيادة مدوية في الضغط بسبب الغازات المنتجة (CO 2 و N 2).
وأيضًا ، كل هذا مصحوب بصوت عالٍ جدًا يشبه نباح الكلب. يكسو الكبريت المنتج S 8 الجدران الداخلية للأنبوب باللون الأصفر.
أي الأنواع يتم تقليلها وأيها يتأكسد؟ كقاعدة عامة ، تحتوي العناصر على عدد أكسدة 0. لذلك ، يجب أن يكون الكبريت والنيتروجين في المنتجات من الأنواع التي اكتسبت أو فقدت الإلكترونات.
يتأكسد الكبريت (الإلكترونات المفقودة) ، لأنه يحتوي على عدد أكسدة -2 في CS 2 (C 4+ S 2 2-):
S 2- → S 0 + 2e -
بينما تم تقليل النيتروجين (الإلكترونات المكتسبة) ، لأنه يحتوي على عدد أكسدة +1 في N 2 O (N 2 + O 2-):
2N + 2e → N 0
تمارين التفاعلات الكيميائية محلول
- التمرين 1
ما الملح الذي يترسب في التفاعل التالي في الوسط المائي؟
Na 2 S (aq) + FeSO 4 (aq) → ¿؟
كقاعدة عامة ، تترسب جميع الكبريتيدات ، باستثناء تلك التي تتكون من الفلزات القلوية والأمونيوم ، في وسط مائي. هناك إزاحة مزدوجة: الحديد يرتبط بالكبريت والصوديوم بالكبريتات:
Na 2 S (aq) + FeSO 4 (aq) → FeS (s) + Na 2 SO 4 (aq)
- تمرين 2
ما هي المنتجات التي سنحصل عليها من التفاعل التالي؟
النحاس (NO 3) 2 + Ca (OH) 2 → ¿؟
هيدروكسيد الكالسيوم ليس شديد الذوبان في الماء ؛ لكن إضافة نترات النحاس تساعد على إذابتها لأنها تتفاعل لتكوين هيدروكسيدها المقابل:
Cu (NO 3) 2 (aq) + Ca (OH) 2 (aq) → Cu (OH) 2 (s) + Ca (NO 3) 2 (aq)
يمكن التعرف على Cu (OH) 2 على الفور على أنه راسب أزرق.
- التمرين 3
ما الملح الذي سينتج في تفاعل التعادل التالي؟
Al (OH) 3 (s) + 3HCl (aq) →؟
يتصرف هيدروكسيد الألومنيوم كقاعدة من خلال التفاعل مع حمض الهيدروكلوريك. في تفاعل تحييد القاعدة الحمضية (Bronsted-Lowry) ، يتكون الماء دائمًا ، لذلك يجب أن يكون المنتج الآخر كلوريد الألومنيوم ، AlCl 3:
Al (OH) 3 (s) + 3HCl (aq) → AlCl 3 (aq) + 3H 2 O
هذه المرة ، لا يترسب AlCl 3 لأنه ملح (إلى حد ما) قابل للذوبان في الماء.
المراجع
- ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
- رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
- آنا زيتا. (18 نوفمبر 2019). تفاعلات كيميائية. تم الاسترجاع من: todamateria.com
- كاشياب فياس. (23 يناير 2018). 19 تفاعلات كيميائية رائعة تثبت العلم رائعة. تم الاسترجاع من: interestedengineering.com
- BeautifulChemistry.net (nd). رد فعل. تم الاسترجاع من: beautifulchemistry.net
- ويكيبيديا. (2019). تفاعل كيميائي. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org